Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Механические св-ва, определяемые при циклических испытаниях.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Эти св-ва опред. в условиях когда возд. силы изменяются по периодическому закону и возд. на материал длительное время. При таком воздействии в материале постепенно накапливаются необратимые изменения приводящие в конечном счете к разрушению к разрушению материала. Это явление называется явлением усталости, а св-во материала выносливостью. Основной количественной оценкой выносливости является предел выносливости. Предел выносливости – такое max. мех. напряжение, которое материал выдерживает без разрушения при кол-ве циклов нагружении 107-108 циклов и коэф. ассиметрии цикла R
Параметры кристаллической решетки. Min объем кристалла который однозначно характеризует атомно-кристаллическое строение всего мат. называется электронной ячейкой. Для характеристики геом. формы в любой элем. ячейке сущ. 6 геом. параметров –а) 3 периода кристаллической решетки (a,b,c); - min расстояние между ближайшими частицами в 3-х основных кристаллографических направлениях. б)3 угла (α,β,γ) между основными кристаллографическими направлениями.
Существуют простые и сложные эл. ячейки. В сложных ячейках частицы расположены не только в узлах решетки, но внутри её, на гранях и ребрах. Сложность решетки количественно характеризуется параметром сложности, т.е. числом эл. частиц приход. на 1 ячейку. В простых ячейках всегда этот параметр равен 1. В сложных – 2 и более. Степень заполнения объема эл. ячейки частицами называется плотностью упаковки или компактностью ячейки. Компактность ячейки хар. координац. числом К. Коор. число К- это число ближайших равноудаленных элементарных частиц от данной частицы. 6 геом. параметров, параметр сложности и параметр компакт. однозначно характеризую сколь угодно сложную кристаллическую решетку. Основные типы кристаллических решеток в металлах В металлах и сплавах наиболее часто встречаются следующие 3 сложных элементарных ячейки: 1)Объемноцентрированая кубическая
а=в=с α=β=γ=900 n=2 на ячейку К8 Пример: щелочные и щелочноземельные. Feα 2)Гранецентрированная кубическая
а=в=с α=β=γ=900 n=4 К=12 Пример: золото Аu, серебро Ag, 3)Гексагональная плотноупакованная
а=в≠с α=β≠γ γ=1200 β=900 n=6 К=12 Пример: Al, Zn, Ti. Анизотропия в металлах. Для идеальных кристаллов и монокристаллов характерно явление анизотропии, т.е. неоднородности св-в по различным направлениям. Это связано с разной плотностью расположения частиц в кристалле в различных направлениях и плоскостях. В обычных ме, которые в естественном состоянии явл. поликристаллами анизотропия на проявляется. Их называют квазинтрозотропными (видимо изотропными). Однако при некоторых технологических воздействиях (прокат, штамповка, ковка) в поликристаллах появляются предпостительная ориентировка структуры (текстуры) и сразу же возникает анизотропия. Это явление вредно и может быть устранено у поликристаллических материалов специальный термической обработкой – обжигом. Точечные дефекты кристаллов. Это такие дефекты, которые имеют все 3-и размера, не превышающих одного межатомного расстояния 1)вакансии (дырка) 2)межузельный атом (франкеля)
1)вакансия 2)межузельный атом Точечный дефект вызывают относительно небольшие, но все таки искажение кристаллической решетки (1-2 межатомных расстояния) и в их естественной концентрации в ме большого влияния на механические св-а не оказывают, хотя довольно сильно влияют на физические и химические св-ва, такие как элетро и теплопроводность, коррозионная стойкость, скорость хим. реакций, закономерности фазовых превращений. Линейные дефекты кристаллов. Это дефекты у которых 2 геометрических размера < межатомного, а один (длина) – сотни тысяч межатомных расстояния. К этим дефектам относят: 1)Краевые дислокации 2)Винтовые дислокации Краевая дислокация – это край экстра плоскости полуплоскости в кристаллической решетке.
Винтовая дислокация образуется в результате винтового сдвига 1-ой части кристалла относительно другой.
Винтовая дислокация – это линия (еоƒ) проходящая через корень сдвига (точка О). В направлении сдвига перпендикулярно плоскости не деформируемого кристалла. Влияние дислокации на прочностных свойства материала неоднозначна и иллюстрируется следующим графиком.
σвр- теоретическая прочность идеального кристалла. Определяется прочностью межатомных связей. Iуч- участок упрочнения. При невысокой плотности дислокаций (106) они движутся по материалу свободно в результате чего прочность резко падает, однако при нарастании плотности дислокации 109, 1010 см-2 дислокации начинают «замечать» друг друга и взаимодействовать: -самоуничтожение; -торможение; -блокировка. Затрудненное передвижение дислокации в этом случае приводит к росту прочности и этот участок кривой называется участком упрочнения. При плотности 1012, 1013, наступает эффект пресыщения дислокации. Материал становится не сплошным и разрушается. Поверхностные и объемные дефекты кристаллов. Поверхностные Они имеют 2 размера значимых, а 1 – толщину менее 1 межатомного расстояния. К ним относятся поверхности раздела (границы). Различают 2 вида границ: 1)малоугловые 2)большеугловые. Малоугловые границы образуются между монокристаллическими фрагментами в поликристаллах. Разориентировка кристаллограф. плотностей между этими фрагментами – субзернами на малоугловой границе не превышают 5%. Малоугловые границы как правила состоят из 1-2-х слоев дислокаций. Большеугловые границы на которых может быть любой угол разориентировки >5%. Возникает между зернами и состоит не только из большого кол-ва дислокаций и точечных дефектов но и иных загрязнений и неоднородностей. Влияние малоугловых и большеугловых границ опред. их Сум. плотн. и разветвлений. Чем больше эта площадь и разветвления, чем более мелкозернистый, мелкокристалл. материал, тем больше его прочность, т.к. развитие трещины в таком материале затруднено и требует дополнительных усилий, поэтому целью любой технологии приводящей к получению высокопрочного материала явл. создание в этом материале мелко зернистых или мелко дисперсной структуры. объемные дефекты эти дефекты имеют все 3 размера превышающих межатомное расстояние. К ним относятся все несплошности, не однородности, загрязнения, микро и макро трещины, поры, газовые пузыри и т.д. Все эти дефекты однозначно ухудшают мех. св-ва сплавов. Самопроизвольная кристаллизация металлов. Спонтанная кристаллизация характерна для чистых вещ-в, где практически отсутствуют инородные частицы. Зародышами (центрами кристаллизации) явл. группы атомов ближнего порядка которые всегда сущ. в жидкости. Однако для развития кристаллизации необходимо энрг. условие, которое иллюстрируется след. графиком.
ΔТ-степень переохлаждения Тs- равновесная t. Анализ графика показывает, что процесс кристаллизации развивается при условии некоторого переохлаждения (перегрева) когда образуется термодинамический потенц. ΔG, то есть св. энергии ТВ. фазы становится меньше эн. жидкости. В этом случае образуются устойчивые к росту зародышей кристаллов на поверхности которой из жидкости постоянно диффундируют атомы кристаллизующегося вещ-ва. Сначала растущий зародыш имеет практически идеальную кристалл. решетку, но достаточно скоро на пов. зародыша образуются дислокации и таким образом формируется субзерно. Рост данного зародыша заканчивается когда он сталкивается с растущим рядом зародышем. Таким образом получается зернистая структура (зерно). Скорость образования зародышей и скорость их роста закономерным образом зависит от степени переохлаждения ΔТ.
Анализ графика показывает, что при увеличении степени переохлаждения (перегрева) которая в свою очередь зависит от V охлаждения (ΔТ/Δτ=Vохл), скорость образования преобладает над V их роста. В результате чего образуются мелко кристаллическая, мелко зернистая структура сплава. И наоборот при малых V охлаждения зернистая структура укрупняется.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 310; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.59.168 (0.007 с.) |